汽車懸架新能源車&國產替代推動搭載門檻下探

• 陳博 2023年10月26日 來源：中研網 1283 84
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從上世紀50年代開始，空氣懸架進入實質性應用，目前在歐洲、北美和亞洲發達國家，高速客車、豪華大巴上空氣懸架已成為標準配置，重型載貨車的空氣懸架裝載率已達80%以上，而部分小型高級轎車和運動型多用途車上也都提供可選配的ECAS系統。由于空氣懸架能夠顯著提升駕乘

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一、工作原理：傳感器識別→ECU控制→空簧減振器總成調節

首先，由主要分布于車身前端的各類傳感器實時監測車身的速度、加速度、高度等運動狀態，并識別潛在的路面沖擊(在具備高階環境識別系統的主動懸架配置下才可實現，半主動懸架主要根據輸入指令進行調整)，通過網路傳輸至控制單元。其次，ECU接受各類信號后，結合車輛載荷、系統預設及駕駛員需求后確認對應工況下最優的底盤狀態，并將指令傳輸至各執行單元。最后，根據ECU發出的指令，由氣源裝置提供空氣源，通過分配閥對空簧氣囊進行充放氣操作，進而自適應調節車身高度，同時配合調節減振器的阻尼系數，對懸架高度、剛度和阻尼進行實時綜合調整，以保證車輛舒適性、能耗經濟性、通過性、便利性和操穩性，全面提升駕乘品質。

與傳統懸架工作原理相一致的是，空氣彈簧與CDC減振器之間也是相輔相成的關系，空氣彈簧能夠通過簧內氣壓變化來改變車身的高度以及彈簧剛度，CDC減振器可以通過阻尼系數的連續變化來調節懸架軟硬，兩者共同作用則能夠提升駕乘的舒適性和操控性。在車輛高速行駛時，氣囊氣壓較大且阻尼增大，懸架變硬，以提高車身操縱性;而長時間低速行駛時，ECU會識別為正在經過顛簸路面，通過減小氣囊氣壓并調節阻尼，使懸架變軟來提高減振舒適性。比傳統懸架更進一步的是，空懸系統能夠調節底盤離地距離，在高速行駛時車身高度自動降低，以提高貼地性能，確保良好的高速行駛穩定性并降低風阻和油耗，而在慢速通過顛簸路面時底盤則會自動升高，以提高通過性能。

二、優劣勢分析：高配置及維修成本帶來的舒適性、操控性與通過性

空氣懸架的彈性特性具有非線性、自適應的特點，可使汽車簧載質量的偏頻在負載變化時保持相對穩定，具有質量輕、內摩擦小、隔振消聲特性好等優勢，搭載空氣懸架系統的汽車在運行中能獲得良好的平順性和道路友好性。

1)懸架軟硬可調節，平衡操穩性與平順性

通過接收來自傳感器、CAN以及駕駛員輸入信息，ECU能夠進行綜合處理并輸出指令，調節空簧氣囊的氣體量及氣壓以改變彈簧剛度，同時輔以減振器阻尼系數的調整，利用二者配合來實現懸架硬度的切換，實現不同場景下操穩性與平順性的平衡。

2)利用氣體壓縮性，隔振效果與承載能力更好

空氣彈簧內部的氣體具有可壓縮性，對應的隔振效果就會比傳統鋼制彈簧更佳，在遇到不平路面沖擊時，很多細小震動不易傳遞到車內，從而可以提升整車的舒適性。對于重型車輛而言，空氣彈簧還能夠有效控制車輪動載，具有道路友好性。

3)車身高度能變化，有助于提升通過性與經濟性

空氣彈簧氣缸內的充放氣過程還能夠對彈簧行程和長度進行調整，從而自適應調節車身離地高度。在顛簸路況下，抬高底盤能夠防止刮蹭，提高道路通過性;在平順路況下，調低底盤能夠降低風阻，輔以空氣彈簧自身的輕量化，降低能耗，使得電動車能夠擁有更高的續航里程，提升整體經濟性。空氣懸架能夠帶來駕乘體驗的升級，但與之對應的就是更加高昂的配置成本與后續保養維修費用：一方面，空懸系統與傳統懸架相比多出了氣源裝置、傳感器、控制單元、管路等部件，加上空氣彈簧本身價值量的提升，目前整套空氣懸架總單車價值量在1.1-1.6萬元左右，是傳統鋼制懸架的數倍，預計在未來國產化空氣懸架整體價格將控制在8000元以內。另一方面，由于空氣懸架中各部件的精密復雜程度高，因此在實際運用中損壞的概率更大，對應的維修成本更高。例如空氣彈簧所用的橡膠由于長時間暴露在空氣中，耐磨損和抗老化能力相對較弱，若彈性元件損壞整個系統就會失效，因此乘用車空氣彈簧的維保相對鋼制彈簧而言更短。

三、搭載車型演化：新能源車&國產替代推動搭載門檻下探

從上世紀50年代開始，空氣懸架進入實質性應用，目前在歐洲、北美和亞洲發達國家，高速客車、豪華大巴上空氣懸架已成為標準配置，重型載貨車的空氣懸架裝載率已達80%以上，而部分小型高級轎車和運動型多用途車上也都提供可選配的ECAS系統。由于空氣懸架能夠顯著提升駕乘體驗，因此在追求多場景運用和乘坐舒適性的趨勢下，空氣懸架逐步向乘用車進行推廣普及;但由于空懸系統的原裝、維修成本較高，且關鍵技術由外資壟斷，因此早期僅主要在保時捷、BBA、沃爾沃等進口豪華車上進行配置，對應單車售價往往不低于70萬元。我國的空氣懸架產業發展遲于歐美發達國家，目前已掌握從零部件到系統的集成配套能力，但部分核心零部件仍主要依靠外采，本土企業也在不斷嘗試實現核心部件國產替代。雖然從產品的實際應用效果來看，國產空氣懸架在穩定性、疲勞耐久性方面不及進口空氣懸架，但隨著核心技術壁壘的逐步攻破，國產化替代所帶來的顯著降本優勢，以及主機廠全棧自研或與供應商的合作研發將有利于空氣懸架在乘用車領域的進一步滲透。目前，圍繞續航里程、智能化體驗、駕乘舒適性等多角度展開的新能源車市場競爭已愈發激烈，以造車新勢力為代表的自主品牌車企為搶占高端市場份額，在強調為消費者提供更優質駕乘體驗的前提下，主推高性價比優勢。空氣懸架則是各自主品牌在競爭藍海中的主要抓手之一：蔚來、理想、嵐圖、極氪、紅旗等品牌的新一代車型都可選配或是標配空氣懸架系統，裝配的價格底線已下探至30萬以下。據蓋世汽車，隨著國內自主車型的高端品牌不斷推出，疊加供應鏈國產化降本的優勢，搭配空懸系統車型的價格帶將有望進一步下沉至25萬元，而25萬以上車型的滲透率也將不斷提升。

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